Resum i anàlisi de la vida útil de les fulles de serra de diamant

Les fulles de serra de diamant són eines indispensables en la mineria i el processament de la pedra.

La seva eficiència i vida útil estan determinades per molts factors, que es poden resumir i analitzar per incloure els paràmetres següents:

 

 

 

• (1) Velocitat lineal de la fulla de serra: En el treball pràctic, la velocitat lineal d'una fulla de serra circular de diamant està limitada per les condicions de l'equip, la qualitat de la fulla de serra i les propietats de la pedra que es serra. Per obtenir una vida útil òptima de la fulla de serra i l'eficiència de la serra, la velocitat lineal s'ha de seleccionar segons les propietats de les diferents pedres. En serrar granit, la velocitat lineal de la fulla de serra es pot seleccionar dins del rang de 25 m ~ 35 m/s. Per al granit amb un alt contingut de quars que és difícil de serrar, és preferible el límit inferior de la velocitat lineal de la fulla de serra. Quan es produeixen rajoles de granit, el diàmetre de la fulla de serra circular de diamant utilitzada és relativament petit i la velocitat lineal pot arribar als 35 m/s.
• (2) Profunditat de serrat: La profunditat de serrat és un paràmetre important que implica el desgast del diamant, el serrat efectiu, l'esforç de la fulla de serra i les propietats de la pedra que s'està serrant. En termes generals, quan la velocitat lineal d'una fulla de serra circular de diamant és alta, s'ha de seleccionar una petita profunditat de tall. Actualment, la profunditat de tall per al tall de diamants es pot triar entre 1 mm i 10 mm. Quan es tallen blocs de granit amb una fulla de serra de gran-diàmetre, la profunditat de tall normalment es pot controlar entre 1 mm i 2 mm i s'ha de reduir la velocitat d'alimentació. Quan la velocitat lineal de la fulla de serra circular de diamant és gran, cal seleccionar una gran profunditat de tall. No obstant això, dins del rang admissible de rendiment de la màquina de serra i la força de l'eina, s'ha d'utilitzar una densitat de tall més gran per millorar l'eficiència de tall. Quan hi ha requisits per a la superfície mecanitzada, s'ha d'utilitzar una petita profunditat de tall.
• (3)Velocitat d'alimentació: La velocitat d'avanç és la velocitat d'avanç de la pedra que s'està serrant. La seva magnitud afecta la velocitat de serrat, la força sobre la fulla de serra i la dissipació de calor a la zona de serrat. El seu valor s'ha de seleccionar en funció de les propietats de la pedra que s'està serrant. En termes generals, en serrar pedres més toves, com el marbre, la velocitat d'alimentació es pot augmentar adequadament. Si la velocitat d'alimentació és massa baixa, és més propici per millorar la velocitat de serrat. Per serrar granit-de gra fi relativament homogeni, la velocitat d'alimentació es pot augmentar adequadament. Si la velocitat d'alimentació és massa baixa, la vora de tall de diamant es desgasta fàcilment. Tanmateix, en serrar granit de gra-gruixut amb una duresa desigual, la velocitat d'alimentació s'ha de reduir; en cas contrari, la fulla de serra vibrarà, provocant que el diamant es trenqui i redueixi la velocitat de serrat. La velocitat d'alimentació per serrar granit es selecciona generalment dins del rang de 9m ~ 12m/min.

 

 

 

 

• (1) Mida de la gra de diamant:Les mides de gra de diamant que s'utilitzen habitualment estan en el rang de 30/35 ~ 60/80. Com més dura sigui la roca, més fina s'hauria de seleccionar la granulat. Això és degut a que en les mateixes condicions de pressió, com més fi és el diamant, més nítid és, la qual cosa és beneficiós per tallar roques dures. A més, les fulles de serra de gran-diàmetre generalment requereixen una alta eficiència de tall i s'han de seleccionar amb gra més gruixut, com ara 30/40 o 40/50; Les fulles de serra de -diàmetre petit tenen una eficiència de tall baixa i requereixen talls suaus de roca, per la qual cosa s'han de seleccionar amb gra més fi, com ara 50/60 o 60/80.
• (2) Concentració de diamants: La concentració de diamants es refereix a la densitat de diamants distribuïts a la matriu de treball (és a dir, el pes dels diamants per unitat d'àrea). L'"Especificació" estableix que quan hi ha 4,4 quirats de diamants per centímetre cúbic de matriu de treball, la concentració és del 100%, i quan hi ha 3,3 quirats de diamants, la concentració és del 75%. La concentració de volum indica el volum ocupat pels diamants a l'aglomerat, i s'estipula que quan el volum de diamants ocupa 1/4 del volum total, la concentració és del 100%. Augmentar la concentració de diamant pot allargar la vida útil de la fulla de serra perquè augmentar la concentració redueix la força de tall mitjana de cada diamant. Tanmateix, augmentar la profunditat de tall augmenta inevitablement el cost de la fulla de serra. Per tant, existeix una concentració òptima, que augmenta amb la velocitat de tall.
• (3) Duresa de l'aglutinant: En general, com més gran sigui la duresa de l'agent d'unió, més forta serà la seva resistència al desgast. Per tant, a l'hora de serrar roques molt abrasives, és preferible una alta duresa de l'agent aglutinant; en serrar roques toves, és preferible una baixa duresa d'aglutinant; i en serrar roques molt abrasives i dures, és preferible una duresa moderada de l'aglutinant.
• (4) Efecte de força, efecte de temperatura i desgast: Durant el procés de tall de pedra, les fulles de serra circular de diamant estan sotmeses a càrregues alternes com ara força centrífuga, força de serra i calor de serra.

 

El dany de les fulles de serra circular de diamant és causat per efectes de força i temperatura.

a, efecte de força:

• Durant el procés de serrat, la fulla de serra està sotmesa a forces axials i tangencials. A causa de les forces que actuen en les direccions circumferencial i radial, la fulla de la serra és ondulada en la direcció axial i té forma de disc-en la direcció radial. Ambdues deformacions donen lloc a talls irregulars de roca, augment dels residus de pedres, nivells de soroll més elevats durant el serrat i vibracions intensificades, la qual cosa condueix a una fallada prematura de l'aglomeració de diamants i una reducció de la vida útil de la fulla de serra.

 

b, efecte de la temperatura:

• La teoria tradicional suggereix que la temperatura afecta el procés de la fulla de serra principalment de dues maneres: en primer lloc, provoca la grafitització del diamant dins dels aglomerats; en segon lloc, crea estrès tèrmic entre el diamant i la matriu, provocant un despreniment prematur de partícules de diamant. Les noves investigacions indiquen que la calor generada durant el tall es transfereix principalment als aglomerats. La temperatura de la zona de l'arc no és alta, generalment entre 40 i 120 graus. Tanmateix, la temperatura del punt de mòlta abrasiu és molt més alta, generalment entre 250 i 700 graus. El refrigerant només redueix la temperatura mitjana de la zona de l'arc, tenint poc efecte sobre la temperatura de l'abrasiu. Aquestes temperatures no provoquen carbonització del grafit, però alteren les propietats de fricció entre l'abrasiu i la peça, i creen estrès tèrmic entre el diamant i els additius, alterant fonamentalment el mecanisme de fallada del diamant. La investigació demostra que l'efecte de la temperatura és el factor més important que influeix en el trencament de la fulla de serra.

 

c, Desgast:

• A causa dels efectes de la força i les variacions de temperatura, les fulles de serra sovint experimenten un desgast després d'un període d'ús. Les principals formes de desgast inclouen: desgast abrasiu, trencament localitzat, trencament d'una gran-àrea, despreniment i abrasió mecànica de l'aglutinant al llarg de la direcció de la velocitat del serrat. Desgast abrasiu: la fricció contínua entre les partícules de diamant i la peça de treball atenua les vores, reduint el seu rendiment de tall i augmentant la fricció. La calor del serrat fa que es formi una capa fina grafititzada a la superfície de les partícules de diamant, reduint significativament la duresa i agreujant el desgast. La superfície de les partícules de diamant està sotmesa a esforços tèrmics alternats i esforços de tall alternatius, donant lloc a esquerdes per fatiga i trencaments localitzats, revelant noves vores afilades, un patró de desgast més ideal. Trencament d'-àrea gran: les partícules de diamant estan sotmeses a càrregues d'impacte durant l'entrada i la sortida, la qual cosa fa que les partícules i els grans prominents es consumeixin prematurament. Desenganxament: les forces de tall alternades fan que les partícules de diamant es sacsegin constantment dins de l'aglutinant, donant lloc a un afluixament. Simultàniament, el desgast de l'enquadernador i la calor del serrat suavitzen l'enquadernador. Això redueix la força de retenció de l'aglutinant i, quan la força de tall de les partícules supera la força de retenció, les partícules de diamant cauran. Tots dos tipus de desgast estan estretament relacionats amb la càrrega i la temperatura que experimenten les partícules de diamant. Tots dos depenen del procés de tall i de les condicions de refrigeració/lubricació.